Transistors gemaakt van ultradunne 2D-materialen Zet een stap voorwaarts

Volgens professor Saptarshi Das van Penn State's College of Engineering kunnen tweedimensionale materialen worden gebruikt om kleinere, krachtigere transistors te maken dan die traditioneel van silicium zijn gemaakt. Hij en zijn team voerden tests uit om de technologische levensvatbaarheid te bepalen van transistors gemaakt van 2D-materialen.

We leven in een digitale en verbonden wereld die wordt aangedreven door data”, aldus Das. “Big data vereist meer opslag- en verwerkingskracht. Wil je meer data opslaan of verwerken, dan moet je steeds meer transistoren inzetten.” Met andere woorden, naarmate de moderne technologie steeds compacter wordt, moeten transistoren dat ook.

Silicium, het 3D-materiaal dat al zes decennia wordt gebruikt om transistors te maken, kan volgens Das niet kleiner worden geproduceerd, waardoor het gebruik ervan in transistors steeds uitdagender wordt. Eerdere onderzoeken hebben echter uitgewezen dat 2D-materialen als alternatief 10 keer dunner kunnen worden vervaardigd dan de siliciumtechnologie die momenteel in de praktijk wordt toegepast.

In hun onderzoek kweekten onderzoekers monolaag molybdeendisulfide en wolfraamdisulfide met behulp van een metaal-organische chemische dampdepositietechniek verkregen van het 2D Crystal Consortium NSF Materials Innovation Platform (2DCC-MIP) in Penn State.

Om te begrijpen hoe de nieuwe 2D-transistors presteren, analyseerden de onderzoekers statistische metingen in relatie tot drempelspanning, helling onder de drempel, verhouding van maximale tot minimale stroom, veldeffectdragermobiliteit, contactweerstand, aandrijfstroom en dragerverzadigingssnelheid.

De tests bevestigden de levensvatbaarheid van de nieuwe transistors, wat aantoont dat de technologie nu verder kan gaan naar productie en ontwikkeling, aldus Das. "Deze nieuwe transistors kunnen helpen de volgende generatie computers sneller en energiezuiniger te maken en bestand te zijn tegen meer gegevensverwerking en -opslag", zei hij.